Чудо-компасы

Попробуйте развить у себя способность чувствовать и определять астрономическое время. Каждый день, прежде чем взглянуть на часы, мысленно говорите себе, какой сейчас час, и лишь потом смотрите на часы.

И сравнивайте результаты — какими они были, когда вы только начинали тренироваться, и какими стали впоследствии.

Улучшились?

На «мушкетеров» полагаться никак нельзя

Ну, а мои верные «мушкетеры»? Как они чувствуют время — мой благородный пес д’Артаньян, известный, впрочем, в узком семейном кругу под ласковой кличкой «Артошки». И хитрый кот Арамис, которого зовут Арамисом только тогда, когда он нашкодит, а остальное время просто «Миска». И любопытный вороненок Атоска, и жирный сурок Портошка, и черепаха Графиня де Ла Фер (она же Шарлотта Балсон, она же леди Винтер, она же баронесса Шеффильд, она же де Шеврез), такая одинокая, надменная, нелюдимая, что еще никто не осмелился назвать ее без титула — есть ли у них точные биологические часы? И как эти часы работают?

По правде говоря, я пробовал исследовать их биологические часы — пытался выяснить, кто из них скорее научится приходить за лакомством в положенный момент. И нет ли у них часов типа песочных?

Увы, ничего путного я не узнал. Эта дружная братия перехитрила меня. Ни один не стал полагаться на собственные биологические часы.

Увидит вороненок Атос, что д’Артаньян подошел ко мне за лакомством, и вот он уже летит со шкафа и садится на плечо: «А ну, давай мне червяка! Что я, хуже твоего Артошки, что ли?»

А за ним плетется сурок Портошка. Он смотрит на меня неморгающим глазом, и мне ясно, что он хочет сказать: «Ты не смотри, что я жирный! Я тоже есть хочу, а особенно тогда, когда твой Артошка тут лакомится».

Нет! Не удалось мне создать достаточно чистые лабораторные условия. И даже когда я проводил опыт с одним лишь благородным псом д’Артаньяном, то и тогда у меня не было чувства, что дело тут обходится без надувательства. Очень возможно, что пес подходил вовсе не потому, что слыхал сигнал своих биологических часов, а просто он каждый раз замечал: «Хозяин то и дело посматривает то на часы, то на меня. Значит, самая пора!»

И он быстро вскакивал, тыкал холодным клеенчатым носом мне в руку: «А ну, где мой законный сахар? Ты же уже смотришь на часы!»

Очень наблюдательный и дружный народ эти зверята! Не так-то просто ставить с ними чистые опыты.

Старинный будильник — петух

Большой мастер отмечать время петух. Хриплым, простуженным басом прокричит свое «кукареку» самый заслуженный ветеран среди петушиного населения. И тут же в ответ с противоположного конца улицы откликнется какой-нибудь юнец, которого за петуха еще никто не принимает. А потом еще один, еще, еще…

Кричат петухи, каждый норовит сообщить: «Ты слышишь, хозяйка, как я заливаюсь? Так что не очень-то торопись ощипывать меня в суп. Мы еще повоюем!»

А через некоторое время опять хриплое «кукареку» — и снова пошла гулять по деревне разноголосая перекличка.

Пропели первые петухи, потом вторые, третьи.

Недавно в печати промелькнуло сообщение о том, что первые петухи начинают свою перекличку, когда звезда Канопус появляется из-за линии горизонта.

Третьи петухи поют, когда Канопус прячется за линию горизонта.

А вот с какими событиями совпадает пение вторых петухов, пока еще никто толком не знает.

Казалось бы, раз установлено, то установлено. Чего тут экспериментировать и задумываться?

Однако не все так просто.

Допустим, петухи определяют время по звездам. Но ведь они поют и в курятнике, откуда не видно звездного неба. Можно предположить: какой-нибудь член петушиной корпорации остался во дворе, он увидел звезду, подал свой сигнал, ну а остальные подхватили сигнал и заорали «кукареку».

Но тогда этот начинатель в нужный момент просыпается, видит звезду и кукарекает. Но ведь в этом случае ему не обойтись без биологического будильника. Или он все время не спит и то и дело взглядывает на небо?

Но тогда как петух определяет время в туманные и пасмурные дни, когда не видно никаких звезд?

Много интересных наблюдений и исследований можно было бы провести с петухом.

Что, если перевести петуха в другой часовой пояс, где солнце встает на несколько часов позже или раньше, чем в его родном месте? Станет ли он вторить местным петухам или же останется верным показаниям своего прежнего хронометра? А если не слышно там петушиных голосов?

Можно создать в темном погребе искусственные сутки, продолжительностью не в 24 часа, а в 20 или в 28, зажигая там электрическую лампочку в соответствующее время. Будет ли петух кукарекать по астрономическому времени или по искусственному?

Есть и суточные часы

Все живые организмы обладают внутренними часами. И если человек прекрасно обходится без механических часов, то без своих внутренних, биологических, он долго бы не просуществовал. И, возможно, одни люди стареют быстрее, а другие медленнее в значительной степени от того, что биологические часы у них работают по-разному.

Земля вращается вокруг своей оси, подставляя солнцу то один бок, то другой, и от этого на Земле день сменяется сумерками, сумерки ночью, ночь рассветом, а потом наступает снова день.

Этому суточному ритму подчиняется на земле все живое. Одни спят ночью, а днем ищут пропитание, другие спят днем, а ночью охотятся за теми, кто спит. У третьих время активности совпадает с сумерками, у четвертых с предрассветным временем.

Цветок закрывается ночью, чтобы предохранить свои внутренние органы от холода и сырости, а раскрывается днем, и тогда насекомые пробираются в него за нектаром. Они вымазываются в пыльце и переносят ее на другие цветы, опыляя их. Без этого не было бы ни цветов, ни многих насекомых.

И если бы все решительно цветы стали цвести в одну и ту же неделю и в один и тот же месяц, и раскрывать свои венчики в один и тот же час, то никакой армии насекомых не хватило бы, чтобы посетить и опылить всех. Да и чем питаться насекомым, когда кончится этот короткий период всеобщего цветения?

Вот и выработались в природе единые графики — дневные и сезонные, по которым живут и растения, и насекомые, и звери, и птицы.

И если представитель какого-нибудь вида вздумает выйти из графика, то окажется, что снедь его либо еще не проснулась, либо ушла на покой.

Если птице положено вставать в четыре часа утра, то она и будет вставать в четыре часа и в будни, и в воскресенье, и в любой другой день. И, уж конечно, она не будет нежиться в гнезде и хныкать: «Ой, что-то зобик болит!» — чтобы оттянуть хотя бы на пять минут неприятный момент вставания.

Раньше всех просыпаются дрозды. За ними — зорянки, синички, пеночки, зяблики.

Позднее всех встает воробей. Он привык жить около человека и от человека перенял аристократическую привычку позднего вставания. Его время шесть часов утра.

В водоемах живет множество одноклеточных организмов, о которых трудно сказать, растения это или же животные.

Они тоже путешествуют, но путешествуют не по горизонтали, а по вертикали.

Стоит выехать на лодке на просторы моря, осветить воду фонарем, как тут же обнаружится, что вода из зеленоватой стала белесоватой. Это выбрались на поверхность из глубин придонные организмы.

Если поместить в аквариум мельчайших рачков, населяющих морскую воду, то они будут опускаться на дно днем, а подниматься вечером.

Не всегда просто выяснить, что же определяет этот ритм. Поставим аквариум в темную комнату, где ночью горит электрический свет, а днем темно. Пусть рачки живут при искусственном свете.

Перестроены сутки. Через некоторое время перестроились и рачки — живут себе по новому графику. Однако бывает и так, что рачки не перестраиваются. Видно, не чередование света и темноты определяет их биологические часы, а что-то другое.

А еще можно создать цветочные часы.

Посадите у себя дикие цветы именно в том порядке, в каком они раскрываются и закрываются.

На первом месте пусть будет козлобородник луговой — цветок, очень похожий на одуванчик. Он раскроет свои лепестки, когда начнет светать.

За ним, между пятью и шестью часами утра, раскроет венчик черноягодный паслен.

Между шестью и семью часами — роза морщинистая, цикорий, картофель, бородавочник обыкновенный.

В семь-восемь часов утра, когда солнце уже высоко, раскрывают венчики колокольчик крапиволистый и ястребинка волосистая.

В одиннадцать-двенадцать закрывается пазник лапчатый.

В четырнадцать-пятнадцать — картофель.

А вот волдырник просыпается лишь тогда, когда другие цветы идут на покой. В восемнадцать-девятнадцать часов он только раскрывает свои лепестки.

Между восемью и девятью часами вечера просыпается ночная красавица, чтобы заснуть в два часа ночи.

Почти круглые сутки будут работать ваши цветочные часы, и если по ним нельзя будет узнавать время посреди ночи, то ведь беда в этом не такая большая — и люди тоже будут спать.

А если окажется, что они не очень точны, то постарайтесь выяснить, от чего зависят эти отклонения. От температуры? От атмосферного давления? От дождя и тумана?

Наблюдайте и все записывайте. И, возможно, вы научитесь не только угадывать время по вашим часам, но и предсказывать изменение погоды на завтра.

Попробуйте усложнить опыт. Перенесите цветы в темное помещение, куда не проникают солнечные лучи, и создайте там искусственные сутки продолжительностью, скажем, в двадцать два часа. Изменится ли суточный ритм ваших растений?

А как поведет себя подсолнечник, если не будет видеть солнца? Станет ли крутить головой вслед за солнцем и в темноте?

Считается, что многие растения измеряют время с точностью до минут. Проверьте.

Все часы, сделанные рукой человека, работают либо по принципу песочных часов, либо по принципу солнечных.

Песочные часы очень простые часы, и способности у них небольшие. Они могут сказать: «С тех пор, как ты завел нас, прошло десять минут». Но они не скажут: «Сейчас восемь ноль-ноль. Время идти в школу».

Какого типа часы?

Песочные часы — это стеклянный сосудик, перетянутый посредине так, что остается лишь узкое горлышко, через которое медленно пересыпается песок из одной половины в другую.

Опрокинет медсестра песочные часы половиной, наполненной песком, кверху и смотрит, как содержимое пересыпается в нижний отсек. А когда песок пересыплется, она и говорит: «Товарищ больной, ваше время истекло. Процедура закончена. Можете быть свободным!»

Песочные часы рассчитываются на десять минут, на пять, на три минуты, и на пятнадцать, и на двадцать.

Китайцы в прошлом приготавливали из опилок душистого сандалового дерева тесто, свивали из него жгутики, прикрепляли на жгутиках в определенных расстояниях металлические шарики и поджигали жгутик.

Жгутик горел, распространяя по комнате приятный аромат и отмечая время. Как только огонь доходил до первого шарика, шарик падал на звонкий медный лист, возвещая: «Прошел один час!» Потом падал второй шарик, и все уже знали, что прошел еще один час.

По количеству упавших шариков китайцы подсчитывали, сколько времени прошло с того момента, когда зажгли жгутик.

Монахи выработали свой монашеский способ отсчета времени. По количеству прочитанных молитв монах узнавал, сколько времени прошло. Способ вдвойне удобный — и за ходом времени следить позволяет, и богу угоден.

Но все эти часы не способны сказать, который сейчас час.

Другое дело солнечные часы.

Стоит где-нибудь на видном солнечном месте каменная или деревянная тумба, а на ней установлен полукруг с делениями и цифрами. В центре полукруга — столбик. Солнце описывает дугу по небосводу, а по полукругу скользит тень от столбика. В двенадцать часов тень падает на цифру «12», в час — на цифру «1», потом на «2», «3», «4».

Если же надо узнать, сколько времени прошло с начала первого завтрака, то будь добр, человек, вспомни, какую цифру показывала тень в то время, и погляди, какую показывает сейчас. А потом из второго числа вычти первое. И ты найдешь искомое.

Наши часы — будильники, ходики, карманные и даже атомные, которые ошибаются за 300 лет не больше, чем на полсекунды, — устанавливаются так, чтобы указать астрономическое время. Можно пользоваться ими и для отмеривания отдельных отрезков времени — скажем, в десять минут или в десять часов.

Ясно, штурману-навигатору не определить ни места, где он находится, ни проложить курс, если он будет пользоваться песочными и молитвенными часами. Ему нужны часы, которые показывали бы астрономическое время.

Ну, а какого же типа часы у животных, а главное, у наших путешественников? Если их биологические часы работают по принципу песочных часов, отмечая лишь отрезки времени от каких-то нулевых моментов, то они не могут ориентироваться по солнцу или по звездам. Если же окажется, что их биологические часы указывают астрономическое время, то у нас будет еще одно, правда, косвенное доказательство, что чудо-путешественники, возможно, ориентируются по солнцу.

Проще всего провести опыт с пчелами. Все они большие мастера не только находить дорогу, но и определять время суток. Им-то надо поспевать на поле как раз тогда, когда цветы готовы принять их.

Наблюдения показывают: если дачники каждый раз будут пить чай на террасе в одно и то же время, то местные пчелы скоро учтут и запомнят это обстоятельство и будут пунктуально прилетать к столу, чтобы полакомиться вареньем. Но трудно, почти невозможно приучить пчел отмерять какой-то отрезок времени — скажем, полчаса или час — от произвольно взятого момента.

Если пчеле-сборщице предложить два взятка с двух разных направлений в разные моменты — скажем, один в восемь часов в восточном направлении, а другой в четырнадцать в южном или северном, то пчела без труда запомнит это и окажется в нужный момент на месте. Но ей не понять указания: «Запомни порядок: каждый раз прилетай через полчаса, после того как получишь угощение!»

Биологические часы пчел и многих других великих путешественников, скорее всего, работают и по типу песочных — то есть отмеряют время от данного момента, и по типу астрономических — указывают время суток.

А у некоторых есть двое часов!

Дважды в сутки луна проходит над океаном, каждый раз вспучивая океанские воды и вызывая отлив. Скрылась луна — и вода возвращается к берегам в виде приливной волны. Так и дышит мировой океан: отлив — прилив, вдох — выдох.

А еще на приливы и отливы действует Солнце, тоже притягивая и отпуская воду. Когда же Земля, Луна и Солнце оказываются на одной линии, силы притяжения к ним складываются и приливы тогда бывают особенно высокими.

Да, сложному графику подчиняются они, учитывая, что каждый день время их смещается на 50 минут. И не удалось еще людям сконструировать часы, которые предсказывали бы и время приливов и отливов, и их величину.

А вот у некоторых живых существ есть такие часы.

Живут в прибрежных районах Австралии рифовые цапли. Дважды в сутки они летят к океанскому берегу и добираются к нему как раз тогда, когда приливная вода начинает уходить, оставляя на дне всякую живность. И цапли никогда не опаздывают к отливу, потому что какой же смысл прилетать к шапочному разбору, когда не останется ничего съедобного! Но и раньше времени прилетать цаплям тоже нет резону: времени свободного у птиц не так-то много, детей кормить надо!

Деловой народ рифовые цапли. И они прекрасно разбираются в путаном приливно-отливном графике, так что люди смотрят на них и говорят: «Опять цапли летят к океану, сейчас наступит отлив. Пошли и мы! Может, океан принес что-нибудь интересное!»

А вот как цапли определяют наступление отлива, люди до сих пор не знают.